Головна

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНА ТЕОРІЯ

  1. IV. Кластерна теорія просвітлення.
  2. V2: Зчеплене успадкування та кросинговер. Хромосомна теорія спадковості
  3. А) базовою концепцією є кількісна теорія грошей;
  4. А) теорія аномії
  5. Азіргі кездегі демократіяни? негізгі теоріялари
  6. Апта. Саба?ти? та?ириби: Економікали? теоріяни? п?ні ж?не ?дістері.
  7. Атомістична теорія буття.

Більш активний неметал буде окислювачем, а менш активний буде задовольнятися роллю відновника, якщо вони реагують один з одним.

Ряд електронегативності неметалів:

 H, As, I, Si, P, Se, C, S, Br, Cl, N, O, F >
 збільшення електронегативності

Особливості поведінки деяких окислювачів і відновників.

а) кисень солі і кислоти хлору в реакціях з відновниками зазвичай переходять в хлориди: КClO3 + P = P2O5 + KCl

б) якщо в реакції беруть участь речовини, в яких один і той же елемент має негативну і позитивну ступеня окислення - вони зустрічаються в нульовий ступеня окислення (виділяється проста речовина). H2S-2 + S(+4)O2 = S0 + H2O

Необхідні навички.

1. Розстановка ступенів окислення.
 Необхідно пам'ятати, що ступінь окислення - це гіпотетичний заряд атома (т. е. умовний, уявний), але він повинен не виходити за рамки здорового глузду. Він може бути цілим, дробовим або рівним нулю.

Завдання 1:Розставте ступеня окислення в речовинах:

НСОНFeS2Ca (OCl) ClH2S2O8

2. Розстановка ступенів окислення в органічних речовинах.
 Пам'ятайте, що нас цікавлять ступеня окислення тільки тих атомів вуглецю, які змінюють своє оточення в процесі ОВР, при цьому загальний заряд атома вуглецю і його Невуглецеві оточення приймається за 0.

Завдання 2:Визначте ступінь окислення атомів вуглецю, обведений рамкою разом з Невуглецеві оточенням:

2-метилбутен-2: СН3СН = с (СН3) СН3

ацетон: (СН3)2С = О

оцтова кислота: СН3-СООН

3. Не забувайте ставити собі головне питання: хто в цій реакції віддає електрони, а хто їх приймає, і у що вони переходять? Щоб не виходило, що електрони прилітають з нізвідки або відлітають в нікуди.

Приклад: KNO2 + KI + H2SO4 > ... + ... + ... + ...

У цій реакції треба побачити, що йодид калію KI може бути тільки відновником, Тому нітрит калію KNO2буде приймати електрони, знижуючи свою ступінь окислення.
 Причому в цих умовах (розбавлений розчин) азот переходить з +3 в найближчу ступінь окислення +2.

KNO2 + KI + H2SO4 > I2 + NO + K2SO4 + H2O

4. Складання електронного балансу складніше, якщо формульна одиниця речовини містить кілька атомів окислювача або відновника.
 У цьому випадку це необхідно враховувати в полуреакции, розраховуючи число електронів.
 Найчастіша проблема - з дихроматом калію K2Cr2O7, Коли він в ролі окислювача переходить в +3:

2Сr+6 + 6e > 2Cr+3

Ці ж двійки не можна забути при зрівнянні, адже вони вказують число атомів даного виду в рівнянні.

Завдання 3:Який коефіцієнт потрібно поставити перед FeSO4 і перед Fe2(SO4)3?

FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 > Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
 Fe+2 - 1e > Fe+3
 2Cr+6 + ... E > 2Cr+3

Завдання 4:Який коефіцієнт в рівнянні реакції буде стояти перед магнієм?

HNO3 + Mg > Mg (NO3)2 + N2O + H2O

5. Визначте, в якому середовищі (кислої, нейтральної або лужної) протікає реакція.
 Це можна зробити або про продуктам відновлення марганцю і хрому, або за типом сполук, які вийшли в правій частині реакції: наприклад, якщо в продуктах ми бачимо кислоту, кислотний оксид - Значить, це точно не лужне середовище, а якщо випадає гідроксид металу - точно не кисла. Ну і зрозуміло, якщо в лівій частині ми бачимо сульфати металів, а в правій - нічого схожого на сполуки сірки - мабуть, реакція проводиться в присутності сірчаної кислоти.

Завдання 5:Визначте середовище і речовини в кожній реакції:

PH3 + ... + ... > K2MnO4 + ... + ...

PH3 + ... + ... > MnSO4 + H3PO4 + ... + ...

6. Пам'ятайте, що вода - вільний мандрівник, вона може як брати участь в реакції, так і утворюватися.

Завдання 6:В якій стороні реакції виявиться вода? Bо що перейде цинк?

KNO3 + Zn + KOH > NH3 + ...

Завдання 7:М'яке і тверде окислення алкенів.
 Допишите і зрівняйте реакції, попередньо розставивши ступеня окислення в органічних молекулах:

СН3СН = СН2 + KMnO4 + H2O (хол. Р-р.) > CH3-CHOH-CH2OH + ...

СН3СН = СН2 + KMnO4 (Водн. Р-р) t ° CH3-COOK + K2CO3 + ...
>

7. Іноді який-небудь продукт реакції можна визначити, тільки склавши електронний баланс і зрозумівши, яких частинок у нас більше:

Завдання 8:Які продукти ще вийдуть? Допишите і зрівняйте реакцію:

MnSO4 + KMnO4 + Н2O > MnO2 + ...

8. У що переходять реагенти в реакції?
 Якщо відповідь на це питання не дають вивчені нами схеми, то потрібно проаналізувати, які в реакції окислювач і відновник - сильні або не дуже? Якщо окислювач середньої сили, навряд чи він може окислити, наприклад, сірку з -2 в +6, зазвичай окислення йде тільки до S0. І навпаки, якщо KI - сильний відновник і може відновити сірку з +6 до -2, то KBr - тільки до +4.

Завдання 9:У що перейде сірка? Допишите і зрівняйте реакції:

H2S + KMnO4 + H2O > ...

H2S + HNO3 (Конц.) > ...

9. Перевірте, щоб в реакції був і окислювач, і відновник.

Завдання 10:Скільки ще продуктів в цій реакції, і яких?

KMnO4 + HCl > MnCl2 + ...

10. якщо обидві речовини можуть виявляти властивості і відновника, і окислювача - треба продумати, яке з них більше активний окислювач. Тоді другий буде відновником.

Завдання 11:Хто з цих галогенів окислювач, а хто відновник?

Cl2 + I2 + H2O > ... + ...

11. Якщо ж один з реагентів - типовий окислювач або відновник - тоді другий буде «виконувати його волю», або віддаючи електрони окислювача, або приймаючи у відновника.

Пероксид водню - речовина з подвійною природою, В ролі окислювача (яка йому більш характерна) переходить в воду, а в ролі відновника - переходить у вільний газоподібний кисень.

Завдання 12:Яку роль виконує пероксид водню в кожній реакції?

H2O2 + KI + H2SO4 >

H2O2 + K2Cr2O7 + H2SO4 >

H2O2 + KNO2 >

Послідовність розміщення коефіцієнтів у рівнянні.

Спочатку поставте коефіцієнти, отримані з електронного балансу.
 Пам'ятайте, що подвоювати або скорочувати їх можна тільки разом. Якщо яка-небудь речовина виступає і в ролі середовища, і в ролі окислювача (відновника) - його треба буде зрівнювати пізніше, коли майже всі коефіцієнти розставлені.
 Передостаннім зрівнюється водень, а по кисню ми тільки перевіряємо!

1. Завдання 13:Допишите і зрівняйте:

HNO3 + Al > Al (NO3)3 + N2 + H2O

Al + KMnO4 + H2SO4 > Al2(SO4)3 + ... + K2SO4 + H2O

Не поспішайте, перераховуючи атоми кисню! Не забувайте множити, а не складати індекси і коефіцієнти.
Число атомів кисню в лівій і правій частині має зійтися!
 Якщо цього не відбулося (за умови, що ви їх вважаєте правильно), значить, десь помилка.

Можливі помилки.

1. Розстановка ступенів окислення: перевіряйте кожне речовина уважно.
 Часто помиляються в наступних випадках:

а) ступеня окислення в водневих сполуках неметалів: фосфін РН3 - Ступінь окислення у фосфору -негативна;
 б) в органічних речовинах - перевірте ще раз, чи все оточення атома С враховано;
 в) аміак і солі амонію - в них азот завжди має ступінь окислення -3;
 г) кисневі солі і кислоти хлору - в них хлор може мати ступінь окислення +1, +3, +5, +7;
 д) пероксиди і надпероксида - в них кисень не має ступеня окислення -2, буває -1, а в КО2 - Навіть - (?)
 е) подвійні оксиди: Fe3O4, Pb3O4 - В них метали мають дві різні ступеня окислення, зазвичай тільки одна з них бере участь у перенесенні електронів.

Завдання 14:Допишите і зрівняйте:

Fe3O4 + HNO3 > Fe (NO3)3 + NO + ...

Завдання 15:Допишите і зрівняйте:

KO2 + KMnO4 + ... > ... + ... + K2SO4 + H2O

2. Вибір продуктів без урахування перенесення електронів - тобто, наприклад, в реакції є тільки окислювач без відновника або навпаки.

Приклад: в реакції MnO2 + HCl > MnCl2 + Cl2 + H2O вільний хлор часто втрачається. Виходить, що електрони до марганцю прилетіли з космосу ...

3. Невірні з хімічної точки зору продукти: не може вийти така речовина, яке вступає у взаємодію з середовищем!

а) в кислому середовищі не може вийти оксид металу, підстава, аміак;
 б) в лужному середовищі не вийде кислота або кислотний оксид;
 в) оксид або тим більше метал, бурхливо реагують з водою, не утворюються у водному розчині.

Завдання 16:Знайдіть в реакціях помилкові продукти, поясніть, чому вони не можуть виходити в цих умовах:

Ba + HNO3 > BaO + NO2 + H2O

PH3 + KMnO4 + KOH > K2MnO4 + H3PO4 + H2O

P + HNO3 > P2O5 + NO2 + H2O

FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 > Fe (OH)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Відповіді та рішення до завдань з поясненнями.

Завдання 1:

Н+С0О-2Н+Fe+2S2?Ca+2(O-2Cl+) Cl?H2+S2+7O8-2

Завдання 2:

2-метилбутен-2: СН3-1Н+1= С0(СН3) СН3

ацетон: (СН3)2С+2= О-2

оцтова кислота: СН3+3О-2О-2Н+

Завдання 3:

Так як в молекулі дихромата 2 атома хрому, то і електронів вони віддають в 2 рази більше - т. Е. 6.

6FeSO4+ K2Cr2O7+ 7H2SO4 > 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3+ + K2SO4 + 7H2O

 Fe2+ - 1e > Fe3+ |
 2Cr+6 + 6e > 2Cr3+

Завдання 4:

Так як в молекулі N2O два атома азоту, Цю двійку треба врахувати в електронному балансі - т. Е. Перед магнієм повинен битькоеффіціент 4.

10HNO3 + 4Mg > 4Mg (NO3)2 + N2O + 5H2O

 Mg0 - 2e > Mg2+ |
 2N+5 + 8e > 2N+

Завдання 5:

Якщо середовище лужне, то фосфор +5 буде існувати у вигляді солі - Фосфату калію.

PH3 + 8KMnO4 + 11KOH > 8K2MnO4 + K3PO4 + 7H2O

Р-3 - 8e > P+5 |
 Mn+7 + 1e > Mn+6


 Якщо середовище кисле, то фосфін переходить в фосфорну кислоту.

PH3 + KMnO4 + H2SO4 > MnSO4 + H3PO4 + K2SO4 + H2O

Р-3 - 8e > P+5 |
 Mn+7 + 5e > Mn+2

Завдання 6:

Так як цинк - амфотерний метал, в лужному розчині він утворює гидроксокомплекс. В результаті розстановки коефіцієнтів виявляється, що вода має бути присутня в лівій частині реакції:

KNO3 + 4Zn + 7KOH + 6Н2Про > N-3H3+ + 4K2[Zn (OH)4]

 Zn0 - 2e > Zn2+ |
N+5 + 8e > N-3

Завдання 7:

електрони віддають два атома С в молекулі алкена. Тому ми повинні врахувати загальне кількість відданих всієї молекулою електронів:

3СН3-1Н = С-2Н2 + 2KMn+7O4 + 4H2O (хол. Р-р.) > 3CH3-C0HOH-C-1H2OH + 2Mn+4O2 + 2KOH

 Mn+7 + 3e > Mn+4 |
С-1 - 1е > C0 }  - 2e
С-2 - 1е > C-1
 3СН3-1Н = С-2Н2 + 10KMn+7O4  t °  3CH3-C+3OOK + 3K2C+4O3 + 10Mn+4O2 + KOH + 4Н2О
>
 Mn+7 + 3e > Mn+4 |
С-1 - 4е > C+3 }  - 2e
С-2 - 6е > C+4

Зверніть увагу, що з 10 іонів калію 9 розподілені між двома солями, тому лугу вийде тільки однамолекула.

Завдання 8:

3MnSO4 + 2KMnO4 + 2Н2O > 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4

 Mn2+ - 2e > Mn+4 |
 Mn+7 + 3e > Mn+4


 У процесі складання балансу ми бачимо, що на 2 іона К+ припадає 3 сульфат-іона. Значить, крім сульфату калію утворюється ще сірчана кислота (2 молекули).

Завдання 9:

3H2S + 2KMnO4 + (H2O) > 3S0 + 2MnO2 + 2KOH + 2H2O
 (Перманганат не надто сильний окислювач в розчині; зверніть увагу, що вода переходить в процесі зрівнювання вправо!)

H2S + 8HNO3 (Конц.) > H2S+6O4 + 8NO2 + 4H2O
 (Концентрована азотна кислота дуже сильний окислювач)

Завдання 10:

Не забудьте, що марганець бере електрони, при цьому хлор їх повинен віддати.
Хлор виділяється у вигляді простого речовини.

2KMnO4 + 16HCl > 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O

Завдання 11:

Чим вище в підгрупі неметалл, тим більше він активний окислювач, Т. Е. Хлор в цій реакції буде окислювачем. Йод переходить в найбільш стійку для нього позитивну ступінь окислення +5, утворюючи йодноватої кислоту.

5Cl2 + I2 + 6H2O > 10HCl + 2HIO3

Завдання 12:

H2O2 + 2KI + H2SO4 > I2 + K2SO4 + 2H2O
 (Пероксид - окислювач, т. К. Відновник - KI)

3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 > 3O2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
 (Пероксид - відновник, т. К. Окислювач - перманганат калію)

H2O2 + KNO2 > KNO3 + H2O
 (Пероксид - окислювач, т. К. Роль відновлювача більш характерна для нітриту калію, який прагне перейти в нітрат)

Завдання 13:

36HNO3 + Al > 10Al (NO3)3 + 3N2 + 18H2O

10Al + 6KMnO4 + 24H2SO4 > 5Al2(SO4)3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 24H2O

Завдання 14:

У молекулі Fe3O4 з трьох атомів заліза тільки один має заряд +2. Він окислиться в +3.
 (Fe+2O - Fe2+3O3)
3Fe3O4 + 28HNO3 > 9Fe+3(NO3)3 + NO + 14H2O

 Fe+2 - 1e > Fe+3 |
N+5 + 3e > N+2

Завдання 15:

Загальний заряд частинки (Про2) В надпероксида калію KO2 дорівнює -1. Тому він може віддати тільки 1е.

5KO2 + KMnO4 + 4H2SO4 > 5O2 + MnSO4 + 3K2SO4 + 4H2O

 (Про2)? - 1е > O2 |
 Mn+7 + 5e > Mn+2

Завдання 16:

Ba + HNO3 > BaO + NO2 + H2O (водний розчин)
 Ba + HNO3 > Ba (NO3)2 + NO2 + H2O

PH3 + KMnO4 + KOH > K2MnO4 + H3PO4 + H2O (лужне середовище)
 PH3 + KMnO4 + KOH > K2MnO4 + K3PO4 + H2O

P + HNO3 > P2O5 + NO2 + H2O (водний розчин)
 P + HNO3 > H3PO4 + NO2 + H2O

FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 > Fe(OH)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O (кисле середовище)
 FeSO4 + KMnO4 + H2SO4> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНА ТЕОРІЯ



Запам'ятайте! Азот - більш активний неметал, ніж хлор! | Стехіометрична РОЗРАХУНКИ

ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН І ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА ЕЛЕМЕНТІВ Д. і. Менделєєва | ХІМІЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК | ЕЛЕМЕНТАРНІ ОСНОВИ ХІМІЧНОЇ термодинаміки | ШВИДКІСТЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ І ХІМІЧНА РІВНОВАГА | Приготування РОЗЧИНІВ І їх властивості | колоїдні розчини | ІОННІ РІВНОВАГИ В РОЗЧИНАХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ | Окислювально-ВІДНОВЛЮВАЛЬНІ ПРОЦЕСИ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати